外嚙合齒輪同步馬達穩(wěn)定性高、價格低廉,廣泛應用于液壓同步系統(tǒng)中。然而,外嚙合齒輪同步馬達的噪聲是限制其應用的因素之一,其噪聲主要來源于齒輪嚙合時產(chǎn)生的壓力與流量脈動�，F(xiàn)階段探究外嚙合齒輪同步馬達噪聲方法之一是定量分析齒廓曲線與嚙合容積之間的關(guān)系,而齒形的精確測量與建模則是準確預測齒形與壓力脈動之間關(guān)系的關(guān)鍵前序工作。目前研究中的模型一般采用標準的漸開線或擺線進行仿真,而未體現(xiàn)齒廓曲線由于變位和加工誤差對齒輪嚙合容積的動態(tài)特性的影響。因此,本文從齒廓曲線測量方法入手,提出、驗證了一種非接觸式的齒形測量原理并進行實際齒形輪廓重建,最終實現(xiàn)基于實際齒廓的外嚙合齒輪同步馬達壓力脈動的動態(tài)分析。本文提出了一種綜合運用CCD成像元件與LTS傳感器的非接觸式齒廓測量新方法。首先,推導了該測量方法的關(guān)鍵變量間的幾何關(guān)系、適用條件及誤差,設(shè)計、搭建了非接觸齒形測量系統(tǒng)并進行外嚙合齒輪同步馬達的齒形測量。采用MATLAB/C語言處理測試信息、數(shù)字重建了實際齒廓曲線,從而得到準確的齒形信息。其次,運用CFD（計算流體力學）數(shù)值模擬方法實現(xiàn)對馬達內(nèi)部壓力及出口壓力脈動變化的仿真研究。依據(jù)馬達實際尺寸搭建了馬達... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．?２?ＫＩＮＳＳＯＮ公司生產(chǎn)的液壓同步馬達??

?外嚙合齒輪馬達齒形與壓力脈動研究???系統(tǒng)及所建數(shù)學模型的可靠性和正確性。揚州大學的邱林［６１］依據(jù)激光測距原理，提出了??一種基于激光位移傳感器的非接觸式齒輪測量裝置如圖１．７所示，并開發(fā)了相應的數(shù)控??測量分析軟件，可以測量并計算出齒距、齒廓和徑向跳動偏差。廈門大學的出曉嵐［６２］提??出了?一種集成于三坐標測量機的激光三角法測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過三坐標測量機的精確??移動來對物體表面進行掃描，從而獲取物體的三維曲面信息，所采集到的圖像信息通過??ＭＡＴＬＡＢ進行圖像處理，從而重構(gòu)出各個方向的曲面。相對于接觸式測量方法，使用激??光測量技術(shù)進行齒輪測量的精度會有一定的提高，但相應的制造成本也會更高。??Ｉ分度盤利???激光位移傳感器?＼?ｙ?光旨??＇?ｒ＼??；??＼?ｉｉＴｒ?ｍ?ｉ?？＾＾＾＾ｆ＊＊＊＂＊＊＊＂？５？＊＊?驅(qū)動，??圓光柵＼?；?ｆ／ｘ??ｉ．……；?—．ｉ?「桶》麗ｉ服ｉ■祖隨卿應瓶??＊＾——｜驅(qū)動器｜???圖１．７邱林提出的激光齒形測試裝置結(jié)構(gòu)圖??Ｆｉｇ．?１．７?Ｌａｓｅｒ?ｔｏｏｔｈ?ｐｒｏｆｉｌｅ?ｔｅｓｔ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｂｙ?Ｌｉｎ?Ｑｕ??綜上所述，不論是接觸式測量方法還是非接觸式光學測量方法，由于傳統(tǒng)齒形測試??系統(tǒng)設(shè)備體積大、成本高且常需要標準齒輪進行比對，并不適用于液壓齒輪馬達的低成??本、快速、現(xiàn)場測試需求。??１．４研究內(nèi)容??本文提出一種采用半導體激光位移傳感器對外嚙合齒輪馬達齒廓進行非接觸測量??的方法，搭建了緊湊式齒形測試裝置與數(shù)據(jù)處理算法，無需比對標準齒形而直接進行齒??輪齒廓

?外嚙合齒輪馬達齒形與壓力脈動研宄???２非接觸式齒形測量方法的理論分析??馬達齒形幾何尺寸的精密測量對于齒輪馬達容積動態(tài)仿真等工作至關(guān)重要。本章從??激光三角法尺寸測量的基本原理出發(fā)，建立了光學齒形參數(shù)測量方法；利用激光光束與??被測表面幾何關(guān)系圖形求解最佳激光入射區(qū)間、并從傳感器形位誤差等參數(shù)出發(fā)推導了??測量精度的變化規(guī)律。??２．１激光三角法尺寸測量原理??激光三角法（ＬａｓｅｒＴｒｉａｎｇｕｌａｔｉｏｎ）是非接觸式幾何尺寸及位移測量的重要手段。該??方法由于測量結(jié)構(gòu)簡單、測試速度快、設(shè)備布置靈活方便，在工業(yè)測量中有著廣泛的應??用激光三角法測量原理如圖２．１所示，半導體激光器發(fā)射激光束照射在被測物體表??面，由漫反射而形成的激光束被光學透鏡聚集后，再由ＣＣＤ接收成像。當物體產(chǎn)生位??移時，光斑在ＣＣＤ上的像點也會相應地隨之移動，因此真實物體的位移可以通過對像??點移動的檢測和計算得到。通過對移動表面的持續(xù)采樣，便可獲得該測量面的一組輪廓??數(shù)據(jù)＿〇??光學透??韻削激光?＿?、、、＞、、、－－－???＾，１??ｆ?安裝距離ｔ測量距離１??圖２．１激光三角法原理圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｌａｓｅｒ?ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??按照入射光線與被測工件表面法線的關(guān)系，半導體激光傳感器可分為直射式和斜射??式兩種（１）直射式：激光經(jīng)透鏡聚焦后，垂直如射到被測物體表面。適合測量散??射性較好的表面。具有光斑較小，光強集中，體積小等優(yōu)點；（２）斜射式：激光與被測??－１０?－??

【參考文獻】：
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本文編號：3479622